正弦稳态交流电路相量研究及功率因数提高

实验一 正弦稳态交流电路相量的研究一、实验目的1．研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。

2. 掌握日光灯线路的接线。

3. 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。

二、原理说明 图1-11. 在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得 各支路的电流值， 用交流电压表测得回路各元件两 端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔 霍夫定律，即 Σ0I =和Σ0U =。

2. 图1-1所示的RC 串联电路，在正弦稳态信 号U 的激励下，u R 与u C 保持有90º的相位差，即当 图1-2R 阻值改变时，U R 的相量轨迹是一个半圆。

U 、U C 与U R 三者形成一个直角形的电压三 角形，如图1-2所示。

R 值改变时，可改 变φ角的大小，从而达到移相的目的。

3. 日光灯线路如图10-3所示，图中 A是日光灯管，L 是镇流器， S 是启辉器，C 是补偿电容器，用以改善电路的功率因数（cos φ值）。

有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。

三、实验设备四、实验内容1. 按图1-1 接线。

R 为220V 、15W 的白炽灯泡，电容器为 4.7μF/450V 。

经指导教师检查后，接通实验台电源， 将自耦调压器输出( 即U)调至220V 。

记录U 、U R 、U C 值，U cR验证电压三角形关系。

日光2.灯线路接线及功率因数的改善按图1-4组成实验线路经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V ，记录功率表、电压表读数。

通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行三次重复测量。

五、实验注意事项1. 本实验用交流市电220V ，务必注意用电和人身安全。

2. 功率表要正确接入电路。

3. 线路接线正确，日光灯不能启辉时， 应检查启辉器及其接触是否良好。

六、预习思考题1. 参阅课外资料，了解日光灯的启辉原理。

2. 在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时， 人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮（DG09实验挂箱上有短接按钮，可用它代替启辉器做一下试验。

正弦交流电路中提高功率因数意义和方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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一.试验目标 【1 】1．研讨正弦稳态交换电路中电压.电流相量之间的关系. 2. 控制日光灯线路的接线.3. 懂得改良电路功率因数的意义并控制其办法.二.道理解释1. 在单相正弦交换电路中,用交换电流表测得 各歧路的电流值,用交换电压表测得回路各元件两 端的电压值,它们之间的关系知足相量情势的基尔 霍夫定律,即.图4-1RC 串联电路2. 图4-1所示的RC 串联电路,在正弦稳态信号U 的鼓励下,U R 与U C 保持有90º的相位差,即当 R 阻值转变时,U R 的相量轨迹是一个半园.U.U C 与 U R 三者形成一个直角形的电压三角形,如图4-2所 示.R 值转变时,可转变φ角的大小,从而达到 移相的目标.图4-2相量图3. 日光灯线路如图4-3所示,图中 A 是日光灯管,L 是镇流器, S 是启辉器,C 是抵偿电容器,用以改良电路的功率因数（cos φ值）.有关日光灯的工作道理请自行翻阅有关材料.SRjXcUcU R IU RUU cIφ图4-3日光灯线路三.内心装备及所选用组件箱四.试验内容1. 按图4μF/450V. 经指点教师检讨后,接通试验台电源,将自耦调压器输出(即U)调至220V.记载U.U R .U C 值,验证电压三角形关系.表4-1 验证电压三角形关系2. 日光灯线路接线与测量.图4-4（1）按图4-4接线.（2）经指点教师检讨后接通试验台电源,调节自耦调压器的输出,使其输出电压迟缓增大,直到日光灯方才启辉点亮为止,记下三表的指导值.（3）将电压调至220V,测量功率P,电流I,电压U,UL ,UA等值,验证电压.电流相量关系.表4-2 日光灯线路测量值P(W) CosφI(A) U(V) UL (V) UA(V)启辉值正常工作值3. 并联电路──电路功率因数的改良.图4-5（1）按图4-5构成试验线路.（2）经指点先生检讨后,接通试验台电源,将自耦调压器的输出调至220V,记载功率表.电压表读数.（3）经由过程一只电流表和三个电流插座分离测得三条歧路的电流,转变电容值,进行三次反复测量.也可以直接串入3块交换电流表测量三条歧路的电流.数据记入表4-3中.表4-3 并联电路──电路功率因数的改良五．试验数据的处理1.完成数据表格中的盘算,进行须要的误差剖析. 误差剖析： 内心准确度; 读数时消失误差 ; 电路温度升高,电阻变大2.依据试验数据,分离绘出电压.电流相量图,验证相量情势的基尔霍夫定律.电压相量图如下：电容值 测 量 数 值 (μF) P(W) COSφ U(V) I （A ） I L (A) I C (A) 0 1IU AU CUφU=U A +U C 知足基尔霍夫定律KVL 电流相量图如下：I=I C +I L 知足基尔霍夫定律KCL3.评论辩论改良电路功率因数的意义和办法.意义：功率因数低会导致装备不克不及充分应用,电流到了额定值,但功率容量还有.并且当输出雷同的有功功率时,线路上电流大,I =P /(U cos ),线路压降损耗大. 办法：i. 高压传输. ii. 改良自身装备.iii.并联电容,进步功率因数.4, 装接日光灯线路的心得领会及其他i. 接线.拆线或改接电路时都必须在起首断开电源开关的情形下进行,严禁带电操纵.应养成先接试验电路后接通电源,试验完毕先断开电源后拆试验电路的优越操纵习惯. ii.布线要合理安插,走线要清晰,便于接线和检讨.iii.试验时,尤其是刚闭合电源,装备刚投入工作,要随时留意装备的运行情形.。

一、实验目的1．研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。

2. 掌握日光灯线路的接线。

3. 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。

二、原理说明 1. 在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得 各支路的电流值，用交流电压表测得回路各元件两 端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔 霍夫定律，即。

图4-1 RC 串联电路2. 图4-1所示的RC 串联电路，在正弦稳态信号U 的激励下，U R 与U C 保持有90º的相位差，即当 R 阻值改变时，U R 的相量轨迹是一个半园。

U 、U C 与 U R 三者形成一个直角形的电压三角形，如图4-2所 示。

R 值改变时，可改变φ角的大小，从而达到移相的目的。

3. 日光灯线路如图4-3所示，图中 A 是日光灯管，L 是镇流器， S 是启辉器，C 是补偿电容器，用以改善电路的功率因数（cos φ值）。

有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。

图4-3 日光灯线路序号 名称 数量 备注1 电源控制屏（调压器、日光灯管） 1 DG01或GDS-012 交流电压表 1 D36或GDS-113 交流电流表 1 D35或GDS-124 三相负载 1 DG08或GDS-06B5 荧光灯、可变电容 1 DG09或GDS-096 起辉器、镇流器、电容、电门插座DG09或GDS-097 功率表 1 D34或GDS-13220VL S A CRjXcUcU R IU RU U cI φֹ四、实验内容1. 按图4-1接线。

R为220V、15W的白炽灯泡，电容器为4.7μF/450V。

经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器输出(即U)调至220V。

记录U、U R、U C值，验证电压三角形关系。

2. 日光灯线路接线与测量。

图4-4（1）按图4-4接线。

（2）经指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚刚启辉点亮为止，记下三表的指示值。

正弦交流稳态电路功率因数提高方法
提高正弦交流稳态电路的功率因数主要有以下几个方法：
1. 使用功率因数校正装置：可以通过添加功率因数校正装置，例如电容器或者电感器，来改善电路的功率因数。

校正装置可以提供无功功率，来与原有的无功功率抵消，从而提高功率因数。

2. 使用电力电子器件：通过使用电力电子器件，例如可控硅等，可以实现对电路的有功功率和无功功率的控制。

通过控制电流的相位，可以使功率因数接近1。

3. 优化电路设计：在电路设计过程中，可以采用高效的电源设计，减少电流的谐波含量。

可以通过降低电压谐波，减少无功功率的产生，从而提高功率因数。

4. 优化负载选择：选择适当的负载，可以使负载电流和电压之间的相位差最小化。

例如，选择电源配置到电动机或灯具上，可以提高功率因数。

5. 能效改进：通过改善电路的能效，例如提高电源的效率，减少能量的损耗，可以降低无功功率的产生，从而提高功率因数。

需要注意的是，提高功率因数并不意味着提高实际功率的输出，而是通过改善电路的电流和电压之间的相位差，减少无功功率的浪费。

在实际应用中，需要综合考虑功率因数、功率输出和能效等因素。

功率因数提高实验报告结论(共8篇) 功率因数提高实验报告功率因数提高一、实验目的1、了解荧光灯的结构及工作原理。

2、掌握对感性负载提高功率的方法及意义。

二、实验原理荧光灯管A，镇流器L，启动器S组成，当接通电源后，启动器内发生辉放电，双金属片受热弯曲，触点接通，将灯丝预热使它发射电子，启动器接通后辉光放电停止，双金属片冷却，又把触电断开，这是镇流器感应出高电压加在灯管两端使荧光灯管放电，产生大量紫外线，灯管同壁的荧光粉吸收后辐射出可见光，荧光灯就开始正常的工作，启动器相当一只自动开关，能自动接通电路和开端电路。

伏在功率因数过低，一方面没有充分利用电源容量，另一方面又在输电电路中增加损耗。

为了提高功率因数，一般最常用的方法是在伏在两端并联一个补偿电容器，抵消负载电流的一部分无功分量。

三、实验内容1、按图二接线，经老师检查无误，开启电源。

2、用交流电压表测总电压U，镇流电路两端电压Ul及灯管两端电压UA，用交流电流表测总电流I，灯光支路电流Ia及电容支路电流Ic，用功率表测其功率P。

四、实验结论随着功率因数的提高，负载电流明显降低。

五、实验心得1注意电容值，以免接入大电容时，电流过大。

2不能带电操作。

篇二：功率因数的提高实验报告河南师范大学物理与信息工程学院电工学实验报告功率因数的提高一、实验目的1. 了解日光灯电路及其工作原理。

2. 学习用相量法分析交流电路。

3. 掌握并联电容法改善感性电路功率因数的方法。

二、实验设备及电路1. XST-1B 电工实验台日光灯器件一套，电压表、电流表、功率表和功率因数表（cos?）各一块，电容三只。

2. 实验线路图日光灯实验线路图三、实验步骤1. 连接电路前完成对日光灯器件的检测：观察日光灯管是否有损伤，并且用万用表检查灯丝是否烧断；检测镇流器、电容器及起辉器等是否断路及损坏。

2. 按图连接电路。

检查电路无误后通电，判断电路是否正常。

3. 电路正常后分别测量各组数据，测得数据见下表所：四、实验结果分析篇三：实验十.功率因数因数的提高深圳大学实验报告课程名称：学院：信息工程学院课程编号：班级：实验时间：实验报告提交时间：教务处制注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

正弦稳态交流电路相量实验报告正弦稳态交流电路相量实验报告导言：在电路实验中，正弦稳态交流电路是一种常见且重要的电路。

它由电源、电阻、电感和电容等元件组成，能够实现电能的传输和转换。

本实验旨在通过实际操作，探究正弦稳态交流电路中的相量特性，并分析其对电路性能的影响。

实验目的：1. 了解正弦稳态交流电路的基本原理和特性；2. 学习如何使用相量法分析电路；3. 掌握相量法在电路分析中的应用。

实验仪器和材料：1. 交流电源2. 电阻、电感、电容等元件3. 示波器4. 万用表实验步骤：1. 搭建正弦稳态交流电路，包括电源、电阻、电感和电容等元件。

确保电路连接正确，并注意安全。

2. 使用示波器测量电路中的电压和电流波形，并记录数据。

3. 利用万用表测量电路中的电压和电流值，并记录数据。

4. 根据测量数据，计算电路中的功率、电阻、电感和电容等参数。

5. 使用相量法分析电路，绘制电压和电流的相量图，并进行相量运算。

6. 分析实验结果，探讨电路中各元件对电路性能的影响。

实验结果与分析：通过实验测量和计算，得到了电路中的电压、电流、功率等参数。

利用相量法分析电路，绘制了电压和电流的相量图，并进行了相量运算。

通过对实验结果的分析，可以得出以下结论：1. 电阻对电路的电压和电流波形没有相位差，且大小与电流成正比。

2. 电感对电路的电压和电流波形存在90度的相位差，且电压超前电流90度。

3. 电容对电路的电压和电流波形存在90度的相位差，且电流超前电压90度。

4. 电路中的功率是电压和电流的乘积，且功率因数是功率与视在功率的比值。

结论：通过本次实验，我们深入了解了正弦稳态交流电路的相量特性，并学会了使用相量法分析电路。

实验结果表明，电路中的电阻、电感和电容等元件对电路的电压、电流和功率等参数有着不同的影响。

掌握了这些特性和方法，我们能够更好地设计和优化电路，提高电路的性能和效率。

展望：正弦稳态交流电路是电路学习中的重要内容，本实验只是对其进行了初步的探究。

实验五 单相正弦交流电路及功率因数的提高一、实验目的1）学习功率表的使用。

2）研究正弦稳态交流电路电压、电流相量之间的关系。

3）了解日光灯的组成和工作原理、掌握日光灯电路的连接方法。

4）理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。

四、实验仪器与设备1）三相电源调压输出板 1台 2）白炽灯 2个 3）电容器组 1台 4）交流电压表 1块 5）交流电流表 1块6）功率表 1块 7）功率因数表 1块 8）日光灯管 1个 9）镇流器、启辉器 各1个 6）电流插头、电流插座等 若干五、实验内容及步骤1．RC 串联与并联的研究1）研究RC 串联电路中各部分电压之间的关系用两只40W 的白炽灯泡（串联）和1.47µF 的电容器组成如图2-3-4所示的实验电路。

按图2-3-4 接线，经指导教师检查无误后，接通交流电源，将调压器输出调至220Ｖ（实验中调压器输出不再改变）。

用交流电压表测量U 、U R 、U C ，记入表2-3-1。

2）研究RC 并联电路中各部分电流之间的关系按图2-3-5 接线，经指导教师检查无误后，方可接通220V 的单相交流电源电压。

用交流电流表测量 I 、I R 、I C ，记入表2-3-1。

U C μF~220V图2-3-4 RC 串联电路μFC图2-3-5 RC 并联电路U2．日光灯电路的连接测量与功率因数的提高按图2-3-6所示电路接线，经指导教师检查无误后，进行以下步骤：1）断开开关K ，然后接通220V 交流电源，观察日光灯启动过程。

若灯管不亮，应先关闭电源，再仔细检查问题所在。

2）日光灯正常工作后，用交流电压表、交流电流表和功率表分别测量总电压U 、灯管电压U R 、镇流器两端电压U rL 、总电流I 、灯管电流I RL 和功率P 。

将数据记入表2-3-2中。

3）将开关K 闭合，给日光灯并联2.68µF 的电容器。

用交流电压表、交流电流表和功率表分别测量总电压U 、灯管电压U R 、镇流器两端电压U rL 、总电流I 、灯管电流I RL 、电容电流I C 和功率P 。